【正文】 繼電器動(dòng)合觸電X7FR2M2的熱繼電器動(dòng)合觸電X10KS1速度繼電器正轉(zhuǎn)觸點(diǎn)X11KS2速度繼電器反轉(zhuǎn)觸點(diǎn)X12表31 PLC I/O分配表 PLC選型根據(jù)設(shè)計(jì)要求可知，PLC點(diǎn)數(shù)的選擇，不管是輸入點(diǎn)數(shù)還是輸出點(diǎn)數(shù)都要留有10%的余量，根據(jù)I/O口分配情況可知：輸入信號(hào)有11個(gè)，輸出信號(hào)有6個(gè)，根據(jù)I/O點(diǎn)數(shù)可選擇FX2N—24MR可編程控制器，以滿(mǎn)足控制要求，而且輸入輸出都留有一定的余量。由此可知，輔助繼電器M10M102分別為正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)啟動(dòng)輔助繼電器。因而，必須采取防止電源短路的措施。圖42為M1的點(diǎn)動(dòng)及反接制動(dòng)控制梯形圖。由此可見(jiàn)，點(diǎn)動(dòng)結(jié)束時(shí)，自動(dòng)進(jìn)入反接制動(dòng)。圖43 C650車(chē)床梯形圖五、控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 主電路的設(shè)計(jì)及元件選型電動(dòng)機(jī)的選擇如表51所示 參數(shù)主軸電機(jī)快進(jìn)電機(jī)冷卻泵電機(jī)型 號(hào)Y255M6Y90L2Y26312額定電壓AC 380V 50HzAC 380V 50HzAC 380V 50Hz額定電流額定功率30KW額定轉(zhuǎn)速98028402730功率因數(shù)連接方式 Y/△YY絕緣等級(jí)BEE表51電動(dòng)機(jī)、快進(jìn)電機(jī)、冷卻泵電機(jī)參數(shù)表系統(tǒng)元器件的選擇壓交流接觸器是一種頻繁應(yīng)用于工業(yè)電氣控制，并用按鈕或其他方式來(lái)控制其通斷的自動(dòng)切換電器。中間繼電器用于繼電保護(hù)與自動(dòng)控制系統(tǒng)中，以增加觸點(diǎn)的數(shù)量及容量。本次設(shè)計(jì)選擇的中間繼電器型號(hào)為JZ744。三相異步電動(dòng)機(jī)在實(shí)際運(yùn)行中，常會(huì)遇到因電氣或機(jī)械原因等引起的過(guò)電流(過(guò)載和斷相)現(xiàn)象，如果過(guò)電流不嚴(yán)重，持續(xù)時(shí)間短，繞組不超過(guò)允許溫升，這種過(guò)電流是允許；如果過(guò)電流情況嚴(yán)重，持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，則會(huì)加快電動(dòng)機(jī)絕緣老化，甚至?xí)龤щ妱?dòng)機(jī)，因此，在電動(dòng)機(jī)回路中應(yīng)設(shè)置熱繼電器保護(hù)。其動(dòng)靜觸頭分別疊裝于數(shù)層絕緣殼內(nèi)，當(dāng)轉(zhuǎn)換手柄時(shí)，每層的動(dòng)觸片隨方形轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。速度繼電器的結(jié)構(gòu)如圖所示。機(jī)床上常用的速度繼電器有JY1型、JFZ0型兩種。每套PLC至少有一個(gè)CPU，它按PLC的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶(hù)程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場(chǎng)輸入裝置送來(lái)的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中，同時(shí)，診斷電源和PLC內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過(guò)程中的語(yǔ)法錯(cuò)誤等。所以PLC與通用計(jì)算機(jī)I/O電路有著類(lèi)似的作用，即電平變換、速度匹配、驅(qū)動(dòng)功率放大、信號(hào)隔離等。圖53是一個(gè)直流24V輸入連路的內(nèi)部原理線(xiàn)路，由裝在PLC面板上的來(lái)顯示某一輸入點(diǎn)是否有信號(hào)輸入。每48點(diǎn)共一個(gè)COM端子，各組相互隔離。實(shí)驗(yàn)箱中有正反轉(zhuǎn)模塊、交通燈模塊、電梯模塊、混料罐模塊和物料傳輸模塊。5. 程序的下載 對(duì)PLC操作前，首先使用編程通信轉(zhuǎn)換接口電纜SC09將編程電腦的串口和平PLC的RS422編程接口連接好，在下載程序參數(shù)前把PLC的RUM/STOP開(kāi)關(guān)扳到STOP位置。C650車(chē)床是一種應(yīng)用極為廣泛的金屬切削機(jī)床，能夠車(chē)削外圓、內(nèi)圓、端面、螺紋和定型表面，并可以通過(guò)尾架進(jìn)行鉆孔、鉸孔、攻螺紋。致謝本設(shè)計(jì)是在游中國(guó)老師的指導(dǎo)下完成的。 參考文獻(xiàn)[1] .[M]北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003[2] .[M]北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005[3] .[M]重慶：重慶大學(xué)出版社，2001[4] .[M]西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2004[5] .[M]杭州：化學(xué)工業(yè)出版社，2004[6] . 圖解PLC控制系統(tǒng)梯形圖和語(yǔ)句表.[M]北京：人民郵電出版社，2006[7] 三菱FX2N PLC技術(shù)與應(yīng)用.[M] 北京：人民郵電出版社，2007附錄1：系統(tǒng)主要元器件清單代號(hào)名稱(chēng)型號(hào)規(guī)格用途數(shù)量PLCFX2N32MR001系統(tǒng)控制1M1三相異步電動(dòng)機(jī)Y255M6 30KW 380V980r/min主軸電動(dòng)機(jī)1M2三相異步電動(dòng)機(jī)Y26312 380V2730r/min冷卻泵電動(dòng)機(jī)1M3三相異步電動(dòng)機(jī)Y90L2 380V2840r/min快進(jìn)電動(dòng)機(jī)1KM1交流接觸器CJ2063 線(xiàn)圈電壓220V控制主軸電機(jī)正轉(zhuǎn)1KM2交流接觸器CJ2063 線(xiàn)圈電壓220V控制主軸電機(jī)反轉(zhuǎn)1KM3交流接觸器CJ2063 線(xiàn)圈電壓220V控制主軸電機(jī)△形運(yùn)行1KM4交流接觸器CJ2063 線(xiàn)圈電壓220V控制主軸電機(jī)Y形運(yùn)行1KM5交流接觸器CJ1010 線(xiàn)圈電壓220V控制冷卻泵電動(dòng)機(jī)運(yùn)行1KM6交流接觸器CJ1010 線(xiàn)圈電壓220V控制快進(jìn)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行1KA中間繼電器JZ744 線(xiàn)圈電壓220V用于控制接入電流表控制1FR1熱繼電器JR3663 整定電流60A用于主軸電動(dòng)機(jī)的過(guò)載及斷相保護(hù)1FR2熱繼電器用于冷卻泵電動(dòng)機(jī)的過(guò)載及斷相保護(hù)1FU1熔斷器RL100/100.用于主軸電動(dòng)機(jī)短路3FU2熔斷器RL15/2用于冷卻泵電動(dòng)機(jī)短路保護(hù)3FU3熔斷器RL15/6用于快進(jìn)電動(dòng)機(jī)短路保護(hù)3FU4熔斷器RL15/2PLC短路保護(hù)1SB19按鈕盒LA43H用于控制電路的按鈕控制4KS速度繼電器JY1 500V 2A用于主軸電機(jī)反接制動(dòng)控制1。用文字、圖表、動(dòng)作的順序的標(biāo)示的形式展現(xiàn)出來(lái)，增加了可讀性。不僅鍛煉了思考能力，也提高了總結(jié)、歸納、綜合運(yùn)用的能力，是畢業(yè)前對(duì)所學(xué)的知識(shí)的回顧和檢驗(yàn)。3. 輸入程序 把所設(shè)計(jì)的程序輸入到計(jì)算機(jī)中?？刂乒衩姘鍒D如圖54所示。輸出電路僅是提供輸出通道。當(dāng)輸入信號(hào)為模擬量時(shí)，信號(hào)必須經(jīng)過(guò)專(zhuān)用的模擬量輸入模塊進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，然后通過(guò)輸入電路進(jìn)行PLC。而程序執(zhí)行結(jié)果又是通過(guò)輸出電路送到控制現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)外部控制功能。其結(jié)構(gòu)如下圖:由圖可見(jiàn)， PLC的硬件是由主機(jī)（基本單元）、I/O擴(kuò)展模塊以及各種外部設(shè)備組成，通過(guò)各自的端口聯(lián)成一個(gè)整體。當(dāng)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速下降到一定數(shù)值時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩小于反力彈簧的反作用力矩，定子返回原來(lái)位置，對(duì)應(yīng)的觸頭恢復(fù)原始狀態(tài)。速度繼電器是當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到規(guī)定值時(shí)觸頭動(dòng)作的繼電器。（1）轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)又稱(chēng)組合開(kāi)關(guān)，一般用于電氣設(shè)備中非頻繁的通斷電路、換接電源和負(fù)載、測(cè)量三相電壓以及直接控制小容量感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。主要用于電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)、斷相及電流不平衡運(yùn)行保護(hù)。新國(guó)標(biāo)對(duì)中間繼電器的定義是K，老國(guó)標(biāo)是KA。 在工業(yè)電氣中，常用交流接觸器的型號(hào)有CJX8(B系列)CJ1CJCJT1(CJ10)、CJX1(3TB、3TF系列)、CJSMC等系列產(chǎn)品。為防止這種事故，引入通用輔助繼電器M103。由于電動(dòng)機(jī)的慣性作用，速度繼電器正轉(zhuǎn)動(dòng)合觸點(diǎn)KS1仍閉合，X11仍得電，X11［13］仍閉合，另外由于Y0［6］失電，其動(dòng)斷觸點(diǎn)◎Y0［9］◎Y0［13］復(fù)位閉合。這樣，再接通Y1線(xiàn)圈，這樣就防止了電源短路。在繼電器接觸器控制中，通常采用KM1和KM2互鎖的方法來(lái)避免電源的短路。在第第7梯級(jí)分別設(shè)計(jì)輔助繼電器M10M102線(xiàn)圈電路，除用動(dòng)斷觸點(diǎn)◎M10◎M102進(jìn)行互鎖外，還分別受輸入繼電器XX3的動(dòng)合觸點(diǎn)、動(dòng)斷觸點(diǎn)控制。圖31 C650臥式車(chē)床工作流程示意圖 I/O信號(hào)分析根據(jù)前面的介紹可分析I/O信號(hào)。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)， 通過(guò)硬件和軟件的自診斷，維修人員可以很快找到故障的部位。采用了精簡(jiǎn)化的編程語(yǔ)言。它的連線(xiàn)打打減少。 它既可組成功能齊全的自控系統(tǒng)控制整個(gè)工廠(chǎng)的運(yùn)行，亦可單獨(dú)使用作單機(jī)自動(dòng)控制。而 PLC 采用半導(dǎo)體集成電路做定時(shí)器，時(shí)鐘 脈沖由晶體振蕩器產(chǎn)生，精度高，定時(shí)范圍寬，用戶(hù)可根據(jù)需要在程序中設(shè)定時(shí)值，修改 方便，不受環(huán)境的影響，且 PLC 具有計(jì)數(shù)功能，而電氣控制系統(tǒng)一般不具備計(jì)數(shù)功能。 另外，繼電器的觸點(diǎn)數(shù)量有限，所以電氣控制系統(tǒng)的靈活性和可擴(kuò)展性受到很大限制。 根據(jù)控制要求基本確定 I/O 點(diǎn)數(shù)和模擬量通道數(shù)，進(jìn)行 I/O 初步分配，繪制I/O 接線(xiàn)圖 程序設(shè)計(jì)主要包括繪制控制系統(tǒng)流程圖、設(shè)計(jì)梯形圖、語(yǔ)句表程序，控制程序是控制整個(gè)系統(tǒng)工作的核心條件，是保證系統(tǒng)工作正常，安全、可靠的關(guān)鍵。C650車(chē)床主電路控制系統(tǒng)原理圖如圖12所示。主軸能正反兩個(gè)方向旋轉(zhuǎn) 車(chē)削加工一般只需要單向旋轉(zhuǎn)，但在車(chē)削螺紋時(shí)為避免亂扣，要求主軸反轉(zhuǎn) 來(lái)退刀，因此要求主軸能正反旋轉(zhuǎn)。在生產(chǎn)工藝控制、過(guò)程控制、機(jī)床控制、組合機(jī)床自動(dòng)控制等場(chǎng)合，占有舉足輕重的地位。 PLC 簡(jiǎn)介 PLC Programmable Logic Controller（可編程控制器），是在繼電器控制和計(jì)算機(jī)控制基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的工業(yè)自動(dòng)化控制裝置，是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的，它具有可靠性高、設(shè)計(jì)施工周期短、維修方便、價(jià)格便宜等特點(diǎn)，其種類(lèi)繁多，不同廠(chǎng)家的產(chǎn)品各有特點(diǎn)，且有一定的區(qū)別。 這是車(chē)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，常用貝mm／r)表示。如：鉆頭、頂尖等